[发明专利]焊接接头、超声波焊接机、针脚固定装置及安装方法

说明书

本实发明公开了一种焊接接头，通过设置容置孔，实现可通过超声波焊接针脚固定装置；本发明还公开了一种适应上述焊接接头的针脚固定装置，以及一种超声波焊接机。利用该超声波焊接机，本发明提供了一种针脚固定装置的安装方法。使用本发明公开的技术方案，可以实现通过超声波焊接的方式将针脚固定装置固定在基板上，使得安装针脚固定装置可快速准确地安装到预定位置，避免产生焊锡飞溅、焊接空洞、器件翻转等各种问题。

技术领域

本发明涉及超声波焊接技术领域，特别地，本发明涉及一种针脚固定装置，以及用于将所述针脚固定装置进行超声波焊接的焊接接头及超声波焊接机，并涉及将针脚固定装置固定在基板上的工艺。

背景技术

对于某些功率器件模块来说，由于其功能设计的需要，需要在功率器件模块的基板上预定的位置安装信号针(如图1所示)。现有技术提供的一种通用安装信号针的实现方式是在功率器件模块的基板预定位置先固定供信号针插入的针脚固定装置。信号针通过将插接部插入针脚固定装置里预设的安装孔内进行固定，从而实现信号针(即插针)与功率器件模块的连接。

现有技术提供的将针脚固定装置固定在基板上的工艺如下：1、在基板上预设位置印刷锡膏；2、将针脚固定装置安放在预设位置；3、通过真空回流焊实现针脚固定装置与基板的固定连接；4、清洗助焊剂。

其中，针脚固定装置为了适应上述的工艺，其设计的形状呈“工”字形。即针脚固定装置包括中间设置有安装孔的安装管，安装孔用于插接信号针。安装管的底面和顶面均向外延伸出形状一样的扁平状的底板。扁平状的底板用于增大与锡膏接触的面积，从而增大针脚固定装置与基板的接触面积，提高针脚固定装置安装的稳定性。同时顶面和底面均设置一样的扁平状底板，可以使得针脚固定装置在固定到基板上时不用区分是顶面还是底面，因为无论是底面还是顶面都可以作为与基板连接的固定面，从而提高安放针脚固定装置的效率。

但上述现有技术提供的针脚固定装置固定到基板上的工艺存在以下问题：

1、在真空回流焊中，避免不了锡膏飞溅，使得功率器件和针脚固定装置上都可能存在一些飞溅的焊锡(如图2所示)；

2、不能很好地控制针脚固定装置与基板间的焊锡的厚度，导致有时候针脚固定装置与基板之间的焊锡不够，形成焊层空洞(如图3所示)；同时也容易导致针脚固定装置的平衡度(即针脚固定装置的安装孔始终保持与基板垂直的状态)和高度(即针脚固定装置的顶面与基板的距离)控制极为困难；这也导致后续将信号针插入针脚固定装置时有插针不畅的问题。

3、在安放好针脚固定装置到真空回流焊的过程中，针脚固定装置难免会出现翻转(即针脚固定装置的安装孔与基板呈平行状态，如图4所示)、偏移(即针脚固定装置固定的位置与预设的安装位置存在偏差，如图5所示)等问题。导致不能将信号针插入相应位置的针脚固定装置或者插入针脚固定装置中的信号针位置偏移，不能实现相应的信号连接的问题。

发明内容

本发明实施例针对现有针脚固定装置通过印刷锡膏及真空回流焊固定在基板上的工艺存在的问题，改变了针脚固定装置的安装工艺，即采用目前已经在半导体封装中使用的超声波焊接来将针脚固定装置固定在基板上。但是现有的超声波焊接机的焊接接头不适用于将针脚固定装置焊接在基板上，因此，本发明通过提供一种焊接接头，同时提供一种针脚固定装置，并提供了将所述针脚固定装置安装固定在基板上的方法，从而实现将针脚固定装置通过超声波焊接固定在基板上。

本发明实施例提供的焊接接头，用于焊接具有细长部分的待焊接工件，包括用于将所述焊接接头安装到超声波焊接机上的安装部和用于与焊接工件接触的焊接部，所述焊接部与所述安装部固定连接，所述焊接部包括用于与焊接工件接触的底面，沿所述底面往焊接部主体内凹形成的容置孔，所述容置孔的尺寸与所述待焊接工件细长部分的外径适配，还设有从焊接接头外部贯通至容置孔的通孔，所述通孔用于连接抽气装置。